Beïnvloedende factoren van lage snijkrachtefficiëntie van CNC-freesmachine

Bij het snijden van metaal op een CNC-freesmachine, wordt de kracht die het gereedschap nodig heeft om in het werkstuk te snijden om het werkstukmateriaal tot spanen te vervormen, de snijkracht genoemd. Snijkracht is een belangrijke basis voor het berekenen van de snijkracht, het ontwerpen van gereedschappen, werktuigmachines en werktuigmachines en het formuleren van snijparameters. Bij geautomatiseerde productie kan de snijkracht ook worden gebruikt om het snijproces en de werkstatus van het gereedschap te bewaken.

Snijkracht en snijkracht van CNC-freesmachine

1. De bron van snijkracht van een CNC-freesmachine.

De bron van snijkracht is enerzijds de weerstand die wordt gegenereerd door elastische vervorming en plastische vervorming tijdens het spaanvormingsproces; aan de andere kant is het de wrijvingsweerstand tussen de spaan en het spaanvlak van het gereedschap en de wrijvingsweerstand tussen het werkstuk en de flank van het gereedschap.

2. Snijkracht en ontbinding.

De totale snijkracht F tijdens het snijden is een ruimtelijke kracht. Om meting en berekening te vergemakkelijken om te voldoen aan de behoeften van werktuigmachines, opspanning, gereedschapsontwerp en procesanalyse, wordt F vaak ontleed in drie onderling loodrechte snijcomponentkrachten Fc, Fp en Ff.

(1) De belangrijkste snijkracht Fc is de projectie van de totale snijkracht F in de hoofdbewegingsrichting en de richting ervan staat loodrecht op het basisoppervlak. Fc is een belangrijke basis voor computerbedvermogen, gereedschapssterkte, armatuurontwerp en selectie van snijparameters. Fc kan worden berekend met een empirische formule of eenheid snijkracht kc, (eenheid is N/mm):Fc=kcAD=kchDbD=kcapf.

(2) De tegenkracht Fp is de componentkracht van de totale snijkracht F loodrecht op de invoerrichting. Het is de belangrijkste factor die de vervorming van het werkstuk beïnvloedt en de trilling van het systeem veroorzaakt.

(3) De voedingskracht Ff is de snijcomponentkracht van de totale snijkracht tot F in de voedingsbewegingsrichting. Het is de belangrijkste basis voor het ontwerpen en controleren van het toevoermechanisme van gereedschapsmachines en het voedingsvermogen van het computerbed.

Snijkracht is de totale snijkracht F ontleed in Fc en FD, FD wordt ontleed in Fp en Ff, hun relatie is Ff=FDsinkr; Fp=FDcoskr.

3. Snijkracht van CNC-freesmachine.

Snijvermogen verwijst naar het vermogen dat wordt gedissipeerd door de snijkracht tijdens het snijproces, uitgedrukt in pm, en de eenheid is kW. Bij het draaien van de buitenste cirkel is dit de som van de hoofdsnijkracht Fc en het stroomverbruik van de aanvoerkracht Ff. Aangezien het stroomverbruik van de voedingskracht Ff erg klein is (slechts 1%5%), kan het stroomverbruik van de algemene Ff worden genegeerd. En Fp werkt niet, dus krijgen we de formule Pm=Fcυc×10, waarbij Fc is de belangrijkste snijkracht (N); υc is de snijsnelheid (m/s).

Gezien de transmissie-efficiëntie van de werktuigmachine, kan de motorsnelheid PE van de werktuigmachine worden verkregen uit het snijvermogen Pm, dat wil zeggen PE≥Pm/, waar de transmissie-efficiëntie van de werktuigmachine is, in het algemeen 0,75 tot 0,85.

De belangrijkste factoren die de snijkracht van een CNC-freesmachine beïnvloeden

1. De invloed van werkstukmateriaal op CNC-freesmachine.

Hoe hoger de sterkte en hardheid van het werkstukmateriaal, hoewel de snijvervorming enigszins wordt verminderd, wordt de totale snijkracht nog steeds verhoogd. Voor materialen met vergelijkbare verwerkingssterkte en hardheid is de plasticiteit groot en is de wrijvingsfactor met het gereedschap ook groot, dus de snijkracht wordt verhoogd; voor brosse materialen, vanwege de kleine plastische vervorming, is de wrijving tussen de chip en het harkoppervlak van het gereedschap klein, dus de snijkracht is klein

2. De invloed van de snijhoeveelheid van de CNC-freesmachine

(1) De hoeveelheid ap en voerhoeveelheid f van het rugmes.

Wanneer f en ap toenemen, neemt het snijoppervlak toe en neemt ook de hoofdsnijkracht toe, maar de mate van invloed van de twee is anders. Bij het draaien, wanneer ap wordt verdubbeld, wordt de hoofdsnijkracht ongeveer verdubbeld; wanneer f wordt verdubbeld, wordt de hoofdsnijkracht slechts met 68% tot 86% verhoogd. Daarom is het tijdens het snijproces, als u rekening houdt met de belangrijkste snijkracht en snijkracht, voordeliger om de voedingssnelheid te verhogen dan om de hoeveelheid terug te snijden.

(2) Snijsnelheid υc.

De invloedscurve van de snijsnelheid op de snijkracht bij het bewerken van 45 staal (ap=4mm, f=0.3mm/r) met YT15 hardmetalen draaigereedschap. Bij het snijden van plastic metalen, in het gebied van de opgebouwde rand, kan de groei van de opgebouwde rand de werkelijke hellingshoek van het gereedschap vergroten, de spaanvervorming verminderen en de snijkracht verminderen; omgekeerd verhoogt de vermindering van de randopbouw de snijkracht. Als er geen snijkantopbouw is, neemt de snijsnelheid υc toe, neemt de snijtemperatuur toe, neemt de wrijving van het spaanvlak af, neemt de vervorming af en neemt de snijkracht af. Daarom wordt snijden met hoge snelheid vaak gebruikt in de productie om de productiviteit te verbeteren. Bij het snijden van brosse metalen neemt υc toe en neemt de snijkracht iets af.

3. De invloed van geometrische parameters van CNC-freesmachines

(1) Harkhoek.

De spaanhoek heeft de grootste invloed op de snijkracht. Bij het snijden van plastic metalen neemt de spaanhoek toe, wat de extrusievervorming en wrijving van het te snijden materiaal kan verminderen, de spaanafvoer soepeler kan maken en de totale snijkracht kan verminderen; bij het snijden van brosse metalen heeft de spaanhoek geen invloed op de snijkracht. duidelijk.

(2) Negatieve afschuining.

Het slijpen van een negatieve afschuining op een scherpe snijkant kan de sterkte van de snijkant vergroten, waardoor de levensduur van het gereedschap wordt verlengd, maar op dit moment neemt de vervorming van het te snijden metaal toe, waardoor de snijkracht toeneemt.

(3) Ingangshoek.

De invloed van de intredehoek op de snijkracht is voornamelijk door de verandering van de snijdikte en de lengte van de puntboogcurve om de vervorming te beïnvloeden, waardoor de snijkracht wordt beïnvloed. De instelhoek heeft een klein effect op de hoofdsnijkracht Fc, maar heeft een significant effect op de verhouding van de tegenkracht Fp en de voedingskracht Ff. F'D is de omgekeerde stuwkracht van het werkstuk tegen het gereedschap. Aangezien F’p=F’Dcoskr, F’f=F’dsinkr, zal het vergroten van de instelhoek kr de voedingskracht F’f vergroten en de tegenkracht F’p afnemen. Bij het draaien van slanke werkstukken kan een grotere instelhoek worden gekozen om de buigvervorming van het werkstuk te verminderen of te voorkomen.

4. De invloed van andere factoren.

De wrijving tussen het gereedschap en het werkstukmateriaal

Onder dezelfde snijomstandigheden hebben hogesnelheidsstalen gereedschappen de grootste snijkracht, gevolgd door hardmetalen gereedschappen en keramische gereedschappen de kleinste. Het gebruik van snijvloeistof in het snijproces kan de snijkracht verminderen, en hoe hoger de smeerprestaties van de snijvloeistof, hoe significanter de vermindering van de snijkracht. Hoe ernstiger de flankslijtage van het gereedschap, hoe groter de wrijving en hoe groter de snijkracht.